基于區間分析的汽車起重機結構非概率可靠性研究*

莫光輝 王 濤 田國富

沈陽工業大學機械工程學院 沈陽 110870

0 引言

汽車起重機是現代工業中不可缺少的設備，它在很大程度上減輕了勞動強度，其安全問題隨之受到高度重視。臂架作為汽車起重機的主要承載結構，其安全性決定著整機的安全性。傳統可靠性求解方法為概率論和模糊理論描述不確定變量，概率論法和模糊理論需要獲知詳細的數據信息，而汽車起重機的生產批量小，不能收集到足夠的數據，容易得到不確定因素的界限。

Ben Haim Y 等[1]于1994年第一個提出基于凸集合模型的非概率可靠性理論；Ben-Haim Y 等[2]根據非概率可靠度定義研究結構的非概率可靠性，認為非概率可靠性指標是一個區間；郭書祥等[3]將結構的不確定參數描述成區間變量，使用非概率可靠性理論進行了結構可靠性研究；王欣等[4]對輪式起重機的箱形臂架進行了非概率可靠性優化；王睿星等[5]對4種主要的結構非概率可靠性模型進行了比較；楊淑偉等[6]首次對起重機臂架結構進行了凸模型非概率可靠性分析；劉麗等[7]對履帶式起重機進行了區間非概率可靠性分析。

由于汽車起重機臂架區間非概率的研究不多，本文將汽車起重機的起升載荷、沖擊系數、偏擺角作為載荷的不確定性，確定臂架結構強度、剛度、穩定性可靠性計算準則，建立區間非概率可靠性模型，并用工程實例來驗證其正確性。

1 區間分析方法

1.1 區間分析的基本概念

不確定變量a為有界限的變量，其上界限為a1，下界限為a2，滿足a∈A＝[a1，a2]（A為總向量集合）稱a為區間變量。……